华南理工大学生物化工复试初试题精选

一、菌种

1、菌种常用保存方法：定期移植低温保藏法，液氮超低温保藏法，甘油低温保藏法，沙土管保藏法、麸皮保藏法、

蒸馏水保藏法

2、菌种衰退的可能原因及防止的方法。如何复壮?

菌种衰退的原因可能有：

①菌种的保藏不妥

②菌种的生长要求没有的得到满足

③另外菌种的连续传代和基因突变也是其退化的原因

防止菌种衰退的方法：

①控制传代次数，尽量避免不必要的移种

②尽可能满足其营养条件、培养条件，避免有害因素引起菌种衰退

③利用不易衰退的细胞移种传代，采用幼龄菌接种

④采用有效的菌种保藏方法

⑤讲就菌种选育技术

⑥定期进行分离纯化，对相应的指标进行检查也是有效防止菌种衰退的方法

复壮的方法：

①分离复壮；即把退化的菌种，重新进行遗传育种，从中再选出高产而不易退化的稳定性较好的生产菌种。

②若单菌落分离不行，可改变培养条件，或两者结合进行复壮；

③变因素处理，再进行单菌落分离；

④淘汰法，将衰退菌种进行一定的处理（如药物，低温、高温等），往往可以起到淘汰已衰退个体而达到复壮的目的。

⑤遗传育种法。即把退化的菌种，重新进行遗传育种，从中再选出高产而不易退化的稳定性较好的生产菌种。

3、菌种保藏的原则：创造一个有利的休眠环境，即微生物生长繁殖和代谢受抑制且不易突变的环境

二、培养基

1、培养基的营养成分：碳源、氮源、无机盐、特殊生长因子、水

2、发酵过程中采用的碳源、氮源有哪些，功能是什么？

碳酸气

碳源：淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等

石油、正构石蜡、天然气

醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品

碳源的功能是：提供能量、构成菌体、代谢产物的物质基础；

豆饼或蚕蛹水解液、味精废液

氮源玉米浆、酒糟水等有机氮

尿素、硫酸铵、氨水、硝酸盐等无机氮、气态氮

氮源的功能是：构成菌体、含氮代谢物；

3、淀粉水解常用方法：酸解法，酶解法和酸酶结合水解法，

4、淀粉水解时为减少副产物的生成可采用的方法和原因？

应选用双酶水解法，其理由为双酶水解法具有以下的优点：

①淀粉水解是在酶的作用下进行的，酶解的反应条件比较温和。

②酶作用的专一性强，淀粉的水解副反应少，因而水解糖液纯度高，淀粉的转化率高。

③可在较高淀粉乳浓度下水解。

④用酶法制得的糖液颜色浅、较纯净、无苦味、质量高，有利于糖液的精制。

5、提高淀粉的水解速度可采用的方法和原因。

提高水解的速度可以采用酸水解法，酸水解法具有一下的优点：

①生产的方法简单易行，对设备的要求简单

②水解的时间短

三、灭菌

1、常用灭菌法：干热、湿热、射线和化学药品等。、

2、表示微生物热死规律的定律是：对数残留定律，公式是？

对数残留定律- 微生物的热死规律:

θ=1/k I n N0/Nθ（残留菌数Nθ→0，灭菌时间θ→∞）

k——反应速度常数，表示微生物耐热性

相同温度下，k值越小的微生物越耐热

一般取Nθ≈0.001个杂菌,即灭菌1000次允许有一个菌存在.

四、发酵机制

1、糖酵解

从葡萄糖到丙酮酸，净产生2个ATP

葡萄糖到丙酮酸经过EMP途径净生成2个ATP，那么由丙酮酸到最终产物有两个途径：好氧和厌氧。厌氧时释放出的能量包括ATP的产生非常的少，好氧时就会大量的产生能量。葡萄糖在厌氧发酵时迅速的生成产物，在好氧条件下消耗很慢。

2、酒精

巴斯德效应:在好气条件下，酵母发酵能力降低，称为巴斯德效应。即是细胞内糖代谢速度降低。因此发酵过程中控制氧气的量，以及茎高比小的。

根据酒精发酵，其主要副产物-杂醇油是饮酒导致头痛的原因，发酵时如何降低杂醇油的生成？

菌种：酵母的杂醇油生成量主要与醇脱氢酶的活性密切相关，该酶的活力大，杂醇油生成量大。但采用缺少支链氨基酸的含氮氨基转移酶基因的工程菌株或者选育支链氨基酸（亮氨酸或者异亮氨酸）营养缺陷型突变菌株可以显著的降低高级醇的产量。

培养基：培养基中氮的含量高，则形成杂醇油的量少，杂醇油总的形成量因氮水平高而降低。、适当加大酵母接种量，减少酵母在发酵过程中的增殖倍数，少消费一些氨基酸，也是减少杂醇油生成的途径。

发酵条件：一般发酵的饿温度越高，高级醇生成的量高，通风有利于高级醇的生成。因此要降低杂醇油的生成需要时温度是一定范围内降低，且避免通风。严格控制发酵温度，尽量避免酵母醪在比较高的温度下进行酒精发酵．

乙醇发酵过程中，为什么O2会影响乙醇生成？给出解释？

乙醇发酵是一个厌氧的发酵过程，其发酵机制是：在酵母体内，葡萄糖经酵解途径，生成丙酮酸，在无氧条件下，在丙酮酸脱羧酶催化作用下，丙酮酸生成乙醛。乙醛在乙醇脱氢酶及辅酶（NAD）的作用下，成为受氢体，被还原成乙醇。葡萄糖＋2ADP+2磷酸2乙醇+ 2CO2＋2ATP+104.600kJ。

当在发酵的过程中有氧存在时，酵母便会进行有氧途径将生成CO2和H2O。由此降了发酵的效率

乙醇发酵过程中，甘油形成的原因是什么？

在发酵过程中乙醇脱氢酶的活力很强，在该酶的作用下，乙醛作为氢受体而被还原成乙醇。因此在乙醇发酵中，甘油的生成量很少。如果改变发酵的条件或者加入某种抑制剂，阻止乙醛作为氢受体，就可以大量的积累甘油。例如在发酵醪中加入亚硫酸氢钠，与乙醛起加成反应，生成难溶的乙醛亚硫酸钠加成物。这样使乙醛不能作为氢受体，必需由磷酸二羟酮作为氢受体，生成大量的饿甘油。

甘油发酵就是在乙醇发酵时添加乙醛固定剂如亚硫酸钠等，则在发酵过程中乙醛被固定，因此不生成乙醇。而甘油醛-3-磷酸由异构化作用，变为二羟基丙酮磷酸，通过甘油-1-磷酸而成甘油。

3、乳酸

同型乳酸发酵，异型乳酸发酵（两者的区别是什么，生成的产物是什么？导致了产率的不同，如果要生成一组单位产品选择同型，产率高。若产率低的话在发酵后期的产物分离比较的困难）

同型：葡萄糖通过EMP途经，并且只单纯产生两分子乳酸的发酵；

异型：葡萄糖经HMP途径发酵后除主要产生乳酸外还产生乙醇、乙酸、二氧化碳等多种产物的发酵。

4、柠檬酸

柠檬酸发酵时，暂停通风会降低柠檬酸产量的原因。（柠檬酸发酵对氧的需求量、消耗量很大。）

乙酰CoA和草酰乙酸生成柠檬酸的过程中要应经一个氧原子，因此氧也可以堪称柠檬酸生物合成的底物

①氧是发酵过程（EMP途径和丙酮酸脱氢）生成的NADH2重新氧化时所需

②近年来发现黑曲霉除了有一条标准的呼吸链之外还有一条侧呼吸链。标准呼吸链产生ATP积累，侧呼吸链

不产生ATP

当缺氧时，只要很短时间中断供氧就会导致此侧呼吸链不可逆的失活，使ATP积累，柠檬酸积累急剧减少。

分析提高柠檬酸生成的机理，选育高产柠檬酸的菌种。（副产物少，能够生成的浓度高，浓度高分离成本降低。分析途径是既要生成柠檬酸又要减少柠檬酸的分解，同时要解除对柠檬酸生产过程中的抑制。EMP途径要快，而且涉及到CO2，因此在这个发酵过程中，如果CO2跑得多，生成率就会降低。两个丙酮酸生成一个柠檬酸。要求简单，但是有理）

柠檬酸是合成途径：葡萄糖经过EMP途径生成丙酮酸，一方面丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA，另一方面丙酮酸羧化形成草酰乙酸，而草酰乙酸与乙酰CoA缩合生成柠檬酸。

为了提高柠檬酸生成的机理，就要加强途径1、9、2而减弱途径10、3、8.